Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Is het waar dat een projectiel onder een hoek in de ruimte wordt gelanceerd, een constante horizontale snelheid heeft?

Die verklaring is meestal waar, maar met enkele belangrijke voorbehouden .

Dit is waarom:

* Luchtweerstand verwaarlozen: In een perfect vacuüm, zonder luchtweerstand, zou de horizontale snelheid van een projectiel in de ruimte inderdaad constant zijn. Dit is te wijten aan de eerste bewegingswet van Newton - een voorwerp in beweging blijft in beweging met een constante snelheid tenzij het wordt gehandeld door een netto kracht. Bij afwezigheid van luchtweerstand is er geen horizontale kracht die op het projectiel werkt om zijn snelheid te veranderen.

* De realiteit van de ruimte: In de werkelijke ruimteomgeving zijn er zeer kleine maar niet-nul krachten die de horizontale snelheid van het projectiel over lange afstanden en tijdschalen kunnen beïnvloeden. Deze omvatten:

* zwaartekracht van hemellichamen: Hoewel de initiële lanceringssnelheid hoog genoeg kan zijn om te ontsnappen aan de zwaartekracht van de aarde, kunnen de zwaartekracht van de zon, andere planeten of zelfs verre sterrenstelsels nog steeds een lichte kracht op het projectiel uitoefenen, wat het traject gedurende lange periodes beïnvloedt.

* Interplanetair stof en gas: Hoewel dun, is de ruimte niet helemaal leeg. Interacties met stof- en gasdeeltjes, hoewel klein, kunnen kleine veranderingen veroorzaken in de horizontale snelheid van het projectiel.

* Solar Wind: De continue stroom van geladen deeltjes die door de zon worden uitgezonden, kan ook een kracht uitoefenen op het projectiel, waardoor het pad in de loop van de tijd mogelijk is.

Conclusie:

* In een geïdealiseerd scenario zonder luchtweerstand zou de horizontale snelheid van een projectiel in de ruimte constant zijn.

* In de echte wereld, vanwege de zeer kleine krachten die in de ruimte aanwezig zijn, is de horizontale snelheid misschien niet perfect constant over extreem lange afstanden en tijdschalen.

Voor de meeste praktische doeleinden, vooral voor relatief korte missies, is het ervan uitgaande dat een constante horizontale snelheid een redelijke benadering is.